塔河油田一井多靶可酸溶堵漏技术

塔河油田碳酸盐岩油藏欠发育区储层缝洞规模小,单井难以实现经济开发,通过采用“一井多靶”钻井穿过多个缝洞储集体,可有效提高单井产能,而钻遇的复杂缝洞漏失问题制约了钻井工程提速提效。针对碳酸盐岩储层堵漏技术难点,分析储层漏失特征及堵漏需求,研制了一种可酸溶凝胶颗粒,酸溶率大于86%,膨胀倍数为3～5倍,膨胀后具有良好的韧性和变形性。基于凝胶颗粒堵漏机理,采用正交实验方法,形成了与可酸溶凝胶颗粒协同复配可酸溶的矿物柔性纤维、片状等材料的可酸溶凝胶复合堵漏剂,抗温150℃,酸溶率大于85%,适应0.1～3.0 mm裂缝和4～10目的孔隙,正向承压强度大于9 MPa,反向承压强度大于5 MPa,现场应用效果表明,该堵漏技术可解决碳酸盐岩储层复杂的缝洞漏失问题,应用前景广。     

新型堵漏材料的研制及性能评价

传统堵漏材料存在一定的“缺陷”,比如矿物颗粒密度过大且脆性太强,配浆易沉降且在架桥成功后会因裂缝闭合而崩解破碎,植物颗粒密度过小配浆易漂浮,经高温高压“水煮”后会变软,贝壳片、云母片脆性太强、不易变形而容易造成“封门”。它们复配堵漏成功后,在后期作业中,易失效并发生复漏。为解决传统堵漏材料存在的缺陷,通过特殊制备工艺,研制了LCC系列堵漏材料。该材料中LCC100密度在1.30～2.30 g/cm3之间可调,在25 MPa承压破碎率小于10%,在pH值为12的NaOH溶液中,150℃下热滚48 h,强度无明显变化,具有良好的耐压、耐温、耐碱性能;LCC200刚柔相济;LCC300可在压差作用下以变形的方式深入裂缝封堵,提高封堵强度。实验结果表明,LCC对孔隙型和裂缝型漏失都有较好的封堵效果;LCC在API堵漏仪钢珠床中形成的封堵层可承受7 MPa的压力而不被压穿。以水基或油基钻井液为基液配制的LCC堵漏浆,在高温高压堵漏仪中150℃下封堵楔形裂缝时可承受20 MPa的压力而不崩漏,并最终可稳压在19.8 MPa以上。      

一种可固化堵漏工作液的室内研究

针对目前川东北地区钻井过程中遇到的易漏失问题,室内研制了一种新型可固化堵漏工作液.该堵漏液在1.3～2.0 g/cm3密度范围内可调,具有良好的悬浮能力、流动能力、触变性能以及固化性能,在50～70℃温度下,24 h抗压强度可达到10 MPa以上,稠化时间可调.同时该堵漏液与钻井液具有良好的相容性,并能激活钻井液使之固化,为安全施工提供了保障.考察了常规惰性堵漏材料对堵漏液的性能影响.通过室内堵漏效果评价表明,可固化堵漏液加入惰性堵漏材料WTD-300使用时,具有很强的封堵效果,提高了地层承压能力,既解决了传统桥塞堵漏技术承压能力低的缺点,又弥补了水泥浆堵漏时的化学不相容的危险,具有很好的应用前景.     

裂缝-孔洞型碳酸盐岩储层暂堵性堵漏机理研究

针对裂缝-孔洞型储层从数十微米级至毫米级别漏失通道并存的储层漏失控制问题,提出漏失控制及储层保护的关键是又好又快地封堵裂缝。进行了塔河油田12区钻井液、完井液动态损害评价试验,结果表明,该钻井液、完井液难以满足裂缝-孔洞型储层的漏失控制及储层保护的需要。根据暂堵性堵漏思路改进了该钻井液、完井液,改进后约在3 min内形成暂堵率在99.999%以上的致密封堵层,且60 min累积滤失量不超过0.5 mL,较改进前裂缝封堵能力提高2.3倍,酸溶返排恢复率提高60%,证明暂堵性堵漏思路是可行的。暂堵性堵漏具有堵漏材料粒度范围大、架桥快速、封堵层致密、侵入适度、双向承压和酸溶解除等特点,暂堵性堵漏与屏蔽暂堵技术的差异主要体现在封堵对象、封堵层形成时间、封堵层承压能力、封堵层厚度、封堵层解除方法等方面。      

快速滤失固结堵漏材料ZYSD的研制及应用

裂缝性漏失的漏失通道复杂且诱导敏感性强,采用常规桥塞堵漏材料堵漏,由于堵漏材料的粒径难以与裂缝尺寸相匹配,堵漏成功率低,且易发生重复漏失,而采用水泥浆堵漏,不但水泥浆驻留性差且存在安全风险。为此,根据"快速滤失驻留+纤维成网封堵+胶凝固化"的堵漏思路,选用滤失材料、纤维成网材料及胶凝材料复配了适用于裂缝性漏失的快速滤失固结堵漏材料ZYSD。室内性能评价表明:ZYSD堵漏浆的悬浮稳定性好,1 min析水率小于5%;滤失速度快,在0.69 MPa压力下全滤失时间为10~15 s;封堵能力强,在缝宽5.0~10.0 mm裂缝中形成封堵层的承压能力达18.5 MPa。ZYSD堵漏材料在鄂北、延长、冀东、中原和涪陵等油气田应用了32井次,一次堵漏成功率达87.5%,且未再发生重复漏失。这表明ZYSD堵漏材料可以有效解决裂缝性漏失堵漏成功率低、堵漏有效期短,易发生重复漏失的问题。      

高酸溶纤维堵漏剂的实验研究

裂缝性储层钻井完井液漏失及其引起的储层损害问题,严重制约裂缝性油气藏的钻探及高效开发。目前现场处理裂缝性储层钻井完井液漏失较常用的方法是桥接堵漏法,纤维是桥接堵漏材料的重要组成部分,但常用的纤维类堵漏材料酸溶性能较差,不能满足裂缝性储层酸化解堵的技术需要。为此,研制了一种高酸溶纤维堵漏剂SDSF,平均直径为10～30 μm,长度为3～12 mm,可根据工程需要调节,酸溶率达95%,抗温能力达150℃,在水基钻井液中分散性良好,耐碱性能优良。基于新型高酸溶纤维堵漏剂SDSF,协同高酸溶颗粒状桥接堵漏材料,实验优化了不同开度楔形裂缝的高酸溶纤维堵漏工作液配方,其承压能力可达10 MPa。高酸溶纤维堵漏技术为解决储层工作液漏失及解堵难题,提供了有效的技术方案。      

自固结堵漏技术在冀东油田G21X3井的应用

G21X3井是高南斜坡部位高21断块构造较高部位的一口重点预探井,完钻井深为4392 m。钻至井深2670 m时出现放空,钻井液失返。在东营一段、二段共漏失4次,先后组织进行8次不同类型堵漏作业,累计漏失量为250 m3,未堵漏成功。根据G21X3井地层井漏情况,在分析常规堵漏技术缺点的基础上,提出一种新的自固结堵漏技术。对自固结堵漏材料形貌特征、不同温度下固结效果、堵漏承压效果进行了评价。自固结堵漏技术是通过在云母、纤维、核桃壳、石英砂等材料上涂覆一层树脂,将这些涂覆后的堵漏材料泵入到漏层后,在发生物理堆积的同时,在井底温度作用下树脂发生缩聚反应,堵漏材料相互固结,增加了堵漏层的强度和稳定性。自固结堵漏技术在G21X3井进行了现场应用,并堵漏成功。自固结堵漏剂沿用原来复合堵漏的施工工艺,操作简便,适用性广,具有广阔的应用前景。      

琼东南盆地高温高压井强承压堵漏技术

XX23-1-1井是位于琼东南盆地的一口重点预探井,该井在钻进至井深4186.22 m时发生井漏。根据XX23-1-1井地层井漏情况及漏层高温高压工况特点,提出了一种新型高温高压强承压堵漏技术。该高温高压堵漏配方由颗粒、片状和纤维材料复合而成,基于“颗粒架桥+楔入承压+井壁泥饼加固”堵漏机理,在挤注压差下形成结构稳定、密实的封堵层,封堵漏失通道,提高堵漏层的强度和堵漏成功率。对高温高压堵漏材料粒径分布特点、抗高温老化能力、堵漏承压效果进行了评价。实验结果表明：该堵漏剂粒径分布范围广,可解决诱导性裂缝漏失问题;高温高压堵漏剂在180℃老化16h后,材料质量损失率低,具有优异的高温耐久性;对5～3 mm缝板进行封堵,承压能力达到20 MPa以上。高温高压强承压堵漏技术在XX23-1-1井进行了现场应用,最终承压至3 MPa,稳压30 min,压降为0,井底承压当量密度为1.90g/cm³,达到了预期效果。     

南堡 1号构造储层雷特承压堵漏技术

南堡油田 1 号构造人工岛由于长期开采, 造成储层压力亏损, 钻井过程中经常出现失返性漏失, 堵漏时间长漏失量大。室内实验采用 HD- Ⅱ型堵漏仪,采用不锈钢的缝板模拟宽度为 1.0～10.0 mm 等不同规格的裂缝,分别对2 种主要片状锲入剂 NTS-S（酸溶性堵漏剂）和 NTS-M（超强堵漏剂）进行了承压堵漏实验,并优选出一套高效承压堵漏配方。该堵漏剂配方以大颗粒状高承压堵漏剂为架桥剂、片状堵漏剂 NTS-M 复配 NTS-S 为多层叠加锲入剂、纤维类材料 SQD-98 为桥接剂,并配合不同级配填充类堵漏剂,室内评价其承压值可达 7 MPa。南堡 13-1170 井通过应用该套堵漏技术,承压堵漏一次成功,并确保了该井下套管、固井顺利完成,固井质量合格。      

LXC-005井胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏技术

LXC-005井在钻井、固井过程中陆续发生井漏,主要漏层为处于断裂带的煤层和漏失压力很低的砂层,先后用复合堵漏材料配成的复合堵漏钻井液和水泥堵漏11次无效。针对砂层、煤层裂缝的严重漏失情况采用了混合法堵漏技术,先用复合堵漏钻井液堵漏架桥,然后应用复合堵漏钻井液与水泥混配而成的水泥浆即胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏。该井应用胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏技术堵漏2次,取得了堵漏作业成功,为下套管、固井提供了一个稳定的井眼。下套管固井过程中未发生任何复杂情况,固井质量全优。实践证明,胶质复合堵漏材料(大颗粒)水泥浆适合于孔隙大的砂层和裂缝性煤层的堵漏作业。     

“逐级渐进法”桥接堵漏工艺

以漏速大小来决定堵漏材料粒度、浓度及注入量的方法,易发生堵漏成功率不高或出现重复井漏的现象。采用桥接堵漏材料由细到粗、浓度由低到高的边配边注的逐级渐进法施工,有助于在裂缝开口尺寸不详的情况下,恰入其缝形成桥塞,提高堵漏成功率和减少重复井漏的可能性。现场应用逐级渐进法桥接堵漏施工6口井、7井次,成功率为100%。     

复合化学凝胶堵漏技术在四川地区的应用

四川地区地层破碎、裂缝孔洞发育、部分地层胶结性差,钻井作业中井漏问题突出,有的地层对压力敏感,常规的桥塞堵漏或单一的化学凝胶堵漏效果不理想。通过化学凝胶和桥塞堵漏剂进行复配,形成复合化学凝胶堵漏技术。复合化学凝胶堵漏剂具有较好的“架桥”封堵能力和弹性变形能力,能有效地将桥接堵漏材料胶结起来,达到提高堵漏效果和地层承压能力的目的。实验评价结果表明,复合化学凝胶堵漏剂对由20目-40目的漏失砂床具有很好的封堵能力,封堵层的承压能力大于10MPa。复合化学凝胶堵漏技术在四川地区的分水1并进行了3次堵漏试验,成功率为100％,具有扩大推广应用的前景。     

水化膨胀复合堵漏工艺技术

长庆西峰油田侏罗系洛河组地层埋深为700~1100m,垂直和水平裂缝发育,钻探过程中井漏发生频繁,用常规桥塞堵漏、注水泥浆堵漏效果差,耗时耗物,严重影响施工进度。为此研究出了水化膨胀复合堵漏技术。该技术首先根据材料的特性和作用优选桥接堵漏材料;并引入水化膨胀材料和刚性纤维材料,以强化桥塞强度;然后使用DLM-01型堵漏模拟装置对各种材料的粒度分布和混配比例进行优化,优选配方能够封堵住架桥粒子粒径1.5~2倍尺寸的裂缝。以此为基础提出了两步法堵漏工艺,有效解决了因漏失通道开口尺寸判断不清而导致的堵漏成功率低的问题。该项技术在白马北区水源3井1次堵漏成功,显示出优良的堵漏效果,为处理严重漏失提供了新的技术途径。     

裂缝性地层漏失模拟试验研究

裂缝性地层在油气田中普遍发育,由此导致漏失现象也经常发生,如何有效模拟裂缝性地层漏失是个普遍性难题。采用粒径3～5cm具有一定高度的砾石层来模拟地下裂缝性地层;试验结果表明,砾石层可以有效模拟1～2cm的裂缝。同时,利用该方法评价并优选了裂缝性地层堵漏材料,认为单一的刚性材料、纤维材料或片状材料对于裂缝性地层堵漏效果均不理想,刚性材料和纤维状材料以及片状材料复合堵漏效果比较明显。3%粗粒石灰石+3%核桃壳+3%锯末+1%云母,对1～2cm裂缝可以有效堵漏。     

高滤失承压堵漏技术

高滤失承压堵漏技术是以高滤失堵漏剂进行封堵漏层提高地层承压能力的堵漏技术,该技术在压差作用下堵漏浆迅速滤失,形成填塞层封堵漏失通道,钻井液在填塞层表面发生滤失形成致密的泥饼,达到提高地层承压能力的目的。研制了一种高滤失堵漏剂,对钻井液流变性没有影响,堵漏浆30 s内API滤失量达180 mL以上,用重晶石粉可加重堵漏浆密度至2.3 g/cm3。室内模拟封堵不同尺寸的缝隙性漏失,承压能力达到7 MPa。高滤失承压堵漏技术进行了7井次现场试验,结果表明:该技术堵漏一次成功率达71%,堵漏时间短3～4 h,为优质高效地钻井施工提供了技术保障。      

钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究进展

概述了近年来钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术的研究进展。主要介绍了桥接、高滤失、柔弹性、聚合物凝胶、水泥浆、膨胀性典型钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术的特点、作用机理和部分应用实例,并分析了钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术研究的发展方向。     

新型油基钻井液堵漏剂性能

页岩地层裂缝发育,易膨胀破碎,在钻井过程中极易发生裂缝性井漏等井下复杂事故,且多采用油基钻井液,其价格昂贵,若发生漏失,将造成重大经济损失。研制了一种具有疏松多孔内部微观结构的亲油型高分子树脂类油基钻井液封堵材料YDLJ-1。经实验证明,YDLJ-1具有良好的韧性与可变形性,能够保证注入地下时在地层裂缝中变形充填裂缝;具有良好的吸油膨胀性,5 h最大吸油膨胀量可以达到其干重的5倍;抗温达150℃,在150℃老化30 d仍然具有较高的抗压强度和变形特性;抗压强度是其他同类产品的20倍,正向封堵突破压力大于15 MPa,反向突破压力为0.9 MPa,能够满足防漏堵漏的要求。YDLJ-1在延长油田云页平1-1井石千峰组下部地层进行了试验,YDLJ-1用量2 t,钻井液漏失量比邻井减少30 m3,缩短堵漏时间2 d,其堵漏效果良好。      

可控膨胀堵漏剂的研制

通过对不同的高分子吸水膨胀树脂性能的测定,优选出了膨胀倍数满足堵漏要求的高分子吸水膨胀树脂,即丙烯酸钠_壳聚糖高分子吸水膨胀树脂和AMPS-AM-AA三元共聚物高分子吸水膨胀树脂,并对其分子结构进行了分析,同时对优选出的高分子吸水膨胀树脂成功地进行了包覆,实现了膨胀堵漏剂的可控性,并对研制的可控膨胀堵漏剂性能进行了评价.结果表明,经包覆的高分子吸水膨胀树脂吸水速率可明显降低、吸水量也大幅度减少,包覆起到了一定作用,确实能起到抑制高分子吸水膨胀树脂吸水速度的作用.经包覆后的可控膨胀堵漏剂对钻井液的性能影响较小,达到了预期的目标.     

保护储层的碱溶性暂堵剂LZ-1

新型钻井液暂堵剂LZ 1是含有羟基、羧基、羰基等官能团 ,相对分子质量 <6 .0× 10 3 、熔点 >30 0℃、密度1.4 4 g/cm3 ,性脆 ,易加工成要求粒度的碱溶性物质。在 pH≥ 9的碱液中溶解率≥ 6 0 % ,在较低 pH值下不溶于水和水基钻井液。LZ 1粉剂 (粒径 <0 .0 74mm)在碱液中的溶解率随温度升高 (2 0～ 80℃ )而增大 ,随碱 (Na2 CO3 )质量浓度 (0～ 3.0× 10 4mg/L)增加而增大 ,碱液通过加有暂堵剂的两性聚合物钻井液形成的滤饼渗滤时可将暂堵剂溶出。加量 3%的暂堵剂对该钻井液的室温性能和 80℃热滚 16h后的性能无不良影响 ,且有降粘降切作用。加量1%～ 5 %的暂堵剂不影响钻井液中固相粒度分布。与不加暂堵剂的钻井液相比 ,加入 1%～ 5 %暂堵剂的钻井液引起的岩心渗透率损害 ,经 3.0× 10 4mg/LNa2 CO3 溶液浸洗 3.5h后可降低 10 %～ 2 3%。     

文东复杂断块防漏堵漏工艺

文东油田是较为复杂的断块油田，开发中后期由于注采影响，地层压力上下变化较大，钻井过程中易发生井漏。本文结合该区块的地质特征和井漏特点，论述了解决上部地层渗透性漏失的方法，并对下部诱发性井漏的预防及堵漏施工提出了系统的处理方法。